基于plc的升降横移式立体车库的设计

现场控制器可以通过网卡、Hub等网络设备与控制中心的局域网相连接,实现远程管理,监测现场运行情况。当现场出现故障时,在控制中心即可解决,方便管理人员、安保人员异地办公。 水平循环式

水平循环式立体停车库可根据地形及高度条件随意多层组合,可以建在广场上、楼房旁、立交桥下或地下室内,极适合于厂矿企业、机关内部和居民小区内停车。

本车库2层8位,上层为U ,下层为D ,水平面为M ;N为机动位。水平面M为出入口,车辆从水平面出口处进出,上下层1~8号车位载车板,

通过上下移位进入水平面,完成车辆的存取。上下层车位载车板在机动位N处能够升降移动;上层停车位载车板U和下层停车位载车板D在电机的拖动下可以水平移动,从而使车辆在程序的控制下达到合理的存取动作。 车库的工作原理如下:为安全起见,升降机的初始状态在出入口平层位置,且上面有载车板;当有存车动作发生时,且有车辆经转盘交接到升降机上后,控制程序根据就近原则快速将车辆存入库内。当有取车动作发生时,升降机下降到U层或D层(根据取车要求)等待载车板的交接—车辆的取出。

如图1所示:1~8号位置为载车板的停放位置,N为机动停车位。1号位载车板可以直接上升;8号位载车板可以上升或下降;2#、3#、4#、5#、6#、7#位载车板横移,与1#、8#位的升降构成内部的循环过程。用户想要存1 # ~8 # 车辆并按下控制面板上相应的车位按钮时,车库内部的上层载车板按照逆时针方向在上层拖动电机的带动下向出口处移动,当载车板移动到1# 车位时,由相应的限位开关和光电开关检测,将要运送出车库的载车板是否为用户所要存储的车位。到达1# 车位的载车板是用户所要求的编号时,出口处的1号升降机将载车板提升到出口处,执行存车动作。若到达1# 车位的载车板不是用户所要求的编号时,出口处升降机将载车板降至底层机动位N,当载车板和下层平移履带结合完毕时,在下层拖动电机的带动下,按照逆时针方向将载车板送至下层存车位,此时8# 载车板到达内部升降机底部,当8# 载车板和内部升降机链条结合完毕时,内部升降机将8# 载车板提升至上层机动位N,同样载车板与履带结合完毕时,在上层拖动电机的带动下继续执行上层车位的平移工作,直到到达原1# 车位的载车板为用户要求的编号时为止,系统内部的循环过程告一段落。

2.3 几种立体车库的特点及比较

更具以上几种车库的控制方式及特点,进行以下比较。 (一) 升降横移式

升降横移式立体车库采用模块化设计,每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式,车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场,配置灵活,造价较低。

1. 产品特点:

(1) 节省占地,配置灵活,建设周期短。

(2) 价格低,消防、外装修、土建地基等投资少。 (3) 可采用自动控制,构造简单,安全可靠。 (4) 存取车迅速,等候时间短。 (5) 运行平稳,工作噪声低。

(6) 适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。 (二)巷道堆垛式

道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具,所有车辆均由堆垛机进行存取,因此对堆垛机的技术要求较高,单台堆垛机成本较高,所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。这种车库自动化水平很高,且全封闭式建造,存车安全性高。

(三)垂直提升式

垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理,在提升机的两侧布置车位,一般地面需一个汽车旋转台,可省去司机调头。垂直提升式立体车库一般高度较高(几十米),对设备的安全性,加工安装精度等要求都很高,因此造价较高,但占地却最小。

(四)垂直循环式 产品特点:

1) 占地少,两个泊位面积可停6~10辆车。 2) 外装修可只加顶棚,消防可利用消防栓。

3) 价格低,地基、外装修、消防等投资少,建设周期短。 4) 可采用自动控制,运行安全可靠。

2.4 选择设计的立体车库

由于升降横移式立体车库由于适应性强而倍受青睐,该类车库每个车位均有在载板(即托盘),所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层,驾驶员进入车库,存取车辆,完成存取过程。停泊在这类车库地面的车辆只做横移,不必升降,上层车位或下层车位需通过中间层移出车位,将载车板升或降到地面层,驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或者开出车库,升降由一台电机拖动,通过钢丝绳拖动搬运器垂直升降,横向移动的借助导轨,也是利用一台电机便可实现车位移动,它的主要优点在于同一层的车位移动独立,可以自由动作并且时间短,缩短了存取车的时间。因此,本文选择升降横移式立体车库进行设计。

3 升降横移式立体车库

3.1 升降横移式立体车库的主要组成部分

升降横移式立体车库主要由主框架部分、载车板部分、传动系统、控制系统、安全防护措施五大部分组成。本文主要研究其控制系统。

3.2 升降横移式立体车库车位结构

升降横移式立体车库结构为N×M二维矩阵模式,可设计为多层、多列,车库提供总容量车位元为:P=N×M-(N-1)

其中:N 为二维矩阵的行,即车库的层数 M 为二维矩阵的列,即车库的列数

3.3 升降横移式立体车库的结构及运行规图

由于受收链装置及进出车时间的限制,一般为2-4层(因为国家规定最高为4层),以2、3层居多,可根据泊车的多少决定停车库的规模。假如设计一座能提供16车位的三层升降横移机械式车库。由公式可知,N=3,P=16,则M=16,即设计3×6立体车库完全可以满足要求。本论文就以3×6地面上布置的升降横移式立体车库为例,介绍其运行原理。2-1是全地上布置形式的3×6升降横移式立体车库,共18个车位,16个托盘,最多停16辆车,n号托盘上为n号车。车库内运行的情况是这样的:图中1、2、3、4、5号车直接存取:16号车下降到地面层后存取车:6、7、8、9、10号车则需1、2、3、4、5号车横移出空位后下降到地面层存取车。11、12、13、14、15、16号车位通过1、2、3、4、5号车位和6、7、8、9、10号车位的横移让出空位后再下降到地面层存取车。如需在13号位存取车,则将8、9、10号车位和3、4、5号车位向右移动,,13号车位下降即可,如需在6号车位存取车则1、2、3、4、5号车位向右横移,6号车位下降即可。同样n层m排的取车原理都是相同的。

图3-1 升降横移式立体停车库

我们发现地面上布置的升降横移立体车库结构特点为:底层只能平移,顶层只能升降,中间层既可平移又可升降。除顶层外,中间层和底层都必须预留一个空车位,供进出车升降之用。当底层车位要存取时,无需移动其它托盘就可直接进出车;中间层、顶层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行相应的平移处理,直到下方为空时才可进行下降和进出车动作,进出车后托盘再向上回升到原位。其运动总原则是:升降复位,平移不复位。地下布置、半地上半地下布置车库的结构与此类似。

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